JP2002069748A - 織物用ポリアミドモノフィラメントおよび工業用織物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた耐摩耗性および耐熱性を有し、工業用
織物用資材として有用なポリアミドモノフィラメントの
提供。 【解決手段】 ナイロン６／６６共重合体１００重量部
に対し、ヒンダードフェノール系化合物０．０５〜１重
量部およびビスアミド系化合物０．１〜０．５重量部を
添加した組成物からなるポリアミドモノフィラメントか
らなり、定長熱処理後の摩耗破断試験における切断時間
が１６０分以上、破断強力保持率が５０％以上である織
物用ポリアミドモノフィラメント。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた耐摩耗性お
よび耐熱性を有し、工業用織物用資材として有用なポリ
アミドモノフィラメント、およびこのポリアミドモノフ
ィラメントを少なくとも一部に使用した工業用織物、特
に抄紙用織物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミドモノフィラメントは、抄紙ワ
イヤー（紙漉き用の網）、ドライヤーカンバスなどの抄
紙用織物、コンベヤベルトや脱水ベルトなどのベルト用
織物、および各種ベルトプレス用フィルターなどのフィ
ルター用織物などの各種工業用織物の素材として広く用
いられている。

【０００３】そして、これら工業用織物は、実際に使用
される場合に、いずれも走行中の駆動ロールや制御ロー
ルなどに接触して摩耗を受けることから、織物用途に使
用されるモノフィラメントには、優れた耐摩耗性が要求
されている。

【０００４】例えば、製紙業界においては、従来から酸
性紙が主として製造されていたが、紙の経日劣化の問題
が顕著となるにしたがい、中性紙への転換が盛んに行わ
れるようになってきている。この酸性製紙から中性製紙
への転換にともない、填料と呼ばれる紙への充填剤が、
タルクから炭酸カルシュウムに変更されたが、炭酸カル
シュウム粒子はタルク粒子に比較して硬いため、抄紙工
程において使用される抄紙ワイヤーの摩耗がはやく、ポ
リエステルモノフィラメントからなる織物などでは寿命
が短いという欠点があった。

【０００５】そこで、ポリエステルモノフィラメントと
ナイロン６などのポリアミドモノフィラメントを交織す
ることによる工業用織物の摩耗寿命の改良が図られてき
た。

【０００６】一般的に、製紙用織物においては、使用中
の織物の安定性と、使用寿命の延長の点で、走行面の経
糸が耐摩耗性のネックとなっていた。つまり、経糸が摩
耗すると織物の寸法変化が生じ、さらに経糸が摩耗切断
すると織物自体が直接切断してしまうため、織物として
の寿命が短くなるからである。

【０００７】したがって、このような耐摩耗性を改良す
るために、経糸にポリエステルモノフィラメントを、ま
た緯糸の全部または一部に耐摩耗性の優れたポリアミド
モノフィラメントを、それぞれ用いて交織することによ
り、経糸が摩耗しないように工夫していたのである。

【０００８】しかるに、製紙業界においては、近年製紙
スピードの高速化、填料の使用量の増大などの諸条件が
要求されていることから、ポリエステルモノフィラメン
トとポリアミドモノフィラメントとを交織した従来の製
紙用織物では、耐久寿命が短いという欠点が顕著となっ
てきており、ポリアミドモノフィラメントのさらなる耐
摩耗性の改良がしきりに望まれているのが実状である。

【０００９】また、ポリアミドモノフィラメントは、熱
の影響をうけやすいため、織物に加工するときに熱によ
り糸質が低下するばかりか、耐摩耗性もが悪くなり、耐
久寿命が短くなること、および熱の影響によりモノフィ
ラメントが割れて、通気性が落ちるため、織物としての
機能が低下することなどの問題を有していることから、
耐熱性においても改善が求められていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来のポリアミドモノフィラメントおよび工業用織物にお
ける問題点の解決を課題として検討した結果達成された
ものである。

【００１１】したがって、本発明の目的は、従来よりも
優れた耐摩耗性および耐熱性を有し、工業用織物用資材
として有用なポリアミドモノフィラメント、およびこの
ポリアミドモノフィラメントを少なくとも一部に使用し
た工業用織物、特に抄紙用織物を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の織物用ポリアミドモノフィラメントは、
カプロアミド単位（ナイロン６単位）とヘキサメチレン
アジパミド単位（ナイロン６６単位）とからなるナイロ
ン６／６６共重合体１００重量部に対し、ヒンダードフ
ェノール系化合物０．０５〜１重量部およびビスアミド
系化合物０．１〜０．５重量部を添加した組成物からな
るポリアミドモノフィラメントであって、このポリアミ
ドモノフィラメントを周長約１ｍのセット枠に０．４４
ｃＮ／ｄｔｘの荷重下に固定した状態で１８０℃、１０
分間定長熱処理した後、該モノフィラメントの先端に
０．２２ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、これを１５００
ｒｐｍで回転する直径１５ｃｍのセラミック製円筒表面
に、３５±５℃の炭酸カルシュウム粉末０．５％水懸濁
液を、０．６リットル／分で滴下させながら連続接触さ
せたときの切断時間が１６０分以上、かつこの切断時間
と定長熱処理前の切断時間との比（定長熱処理後の切断
時間／未定長熱処理前の切断時間×１００）が７０％以
上であり、前記定長熱処理を１８０℃で１６時間継続し
た後、ＪＩＳ１０１３の規定に準じて破断強力を測定
し、この破断強力と前記定長熱処理前の破断強力とから
算出した破断強力保持率が５０％以上であることを特徴
とする。

【００１３】なお、本発明の織物用ポリアミドモノフィ
ラメントにおいては、前記ナイロン６／６６共重合体
が、カプロアミド単位（ナイロン６単位）８５〜９５重
量％とヘキサメチレンアジパミド単位（ナイロン６６単
位）１５〜５重量％とからなること、および前記ビスア
ミド化合物がエチレンビスステアリルアミドであること
が好ましい。

【００１４】また、本発明の工業用織物は、上記の織物
用ポリアミドモノフィラメントを少なくとも一部に使用
したことを特徴とし、なかでも上記のポリアミドモノフ
ィラメントとポリエステルモノフィラメントとを交織し
てなること、およびこれを抄紙用織物として用いること
が好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明についてさらに詳し
く説明する。

【００１６】本発明の織物用ポリアミドモノフィラメン
トは、上記の方法により測定した切断時間が１６０分以
上であることから、極めて優れた耐摩耗性を有し、ま
た、上記の方法で測定した破断強力が５０％以上である
ことから、極めて優れた耐熱性を有するものである。

【００１７】したがって、本発明の織物用ポリアミドモ
ノフィラメントは、従来よりも優れた耐摩耗性および耐
熱性を有し、工業用織物用資材としての有用な特性を発
揮する。

【００１８】本発明の織物用ポリアミドモノフィラメン
トにおいては、原料ポリマとしてナイロン６／６６共重
合体を用いることが重要であり、ナイロン６やナイロン
６６などの汎用ポリアミドを使用した場合には、例えこ
れにヒンダードフェノール系化合物およびビスアミド化
合物の所定量を添加したとしても、目的とする耐摩耗性
および耐熱性を満たすポリアミドモノフィラメントを得
ることはできない。

【００１９】本発明で用いるナイロン６／６６共重合体
は、カプロアミド単位（ナイロン６単位）８５〜９５重
量％とヘキサメチレンアジパミド単位（ナイロン６６単
位）１５〜５重量％とからなることことが好ましく、共
重合割合をこの範囲に設定することにより、耐摩耗性お
よび耐熱性を十分に満たすことが可能である。

【００２０】なお、このナイロン６／６６共重合体は、
９８％濃硫酸を溶剤として測定した粘度より求めた相対
粘度が４．５以上、特に４．６以上であることが、耐摩
耗性向上の点でより好ましいといえる。

【００２１】本発明で用いるヒンダードフェノール系化
合物とは、熱によるモノフィラメントの劣化を防止する
効果を有するものであり、その具体例としてはＮ，Ｎ´
−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）、トリエチレングリ
コール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４
−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］およびペンタ
エリスチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチ
ル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］などが
挙げられる。これらのヒンダードフェノール系化合物と
しては、米国チバガイギー社から市販されている“イル
ガノックス”１０９８、“イルガノックス”２４５およ
び“イルガノックス”１０１０などを入手の上、実用に
供することが可能である。

【００２２】ヒンダードフェノール系化合物は、ナイロ
ン６／６６共重合体の重合中に添加するか、あるいはナ
イロン６／６６共重合体に直接添加してもよいし、また
これを多量に添加したマスターチップとしてナイロン６
／６６共重合体と混合してもよい。

【００２３】ヒンダードフェノール系化合物の添加量
は、ナイロン６／６６共重合体１００重量部に対し０．
０５〜１．０重量部、特に０．１〜０．５重量部の範囲
から選択される。ヒンダードフェノール系化合物の添加
量が上記の範囲であれば、ポリアミドモノフィラメント
の他の特性を阻害することなく、十分な耐熱性を発現さ
せることができる。

【００２４】また、本発明で用いるビスアミド系化合物
とは、１４０℃以上の融点を有するワックスの一種であ
り、一般にポリアミドに代表される成型用プラスチック
における内部平滑剤や離型性向上剤、鋳型における平滑
剤、鉄線引き抜き加工における潤滑剤および接着テープ
におけるブロッキング防止剤などとして用いられている
化合物である。このビスアミド系化合物の具体例として
は、メチレンビスステアリルアミド、エチレンビスステ
アリルアミド、Ｎ，Ｎ´−ジオクタデシルテレフタルア
ミド、Ｎ，Ｎ´−ジエチレンジオクタデシルテレフタル
アミドおよびＮ，Ｎ´−ジオクタデシル−ｐ−フェニレ
ンジプロピオニルアミドなどが挙げられ、なかでもエチ
レンビスステアリルアミドが好ましく使用される。

【００２５】ビスアミド系化合物は、ナイロン６／６６
共重合体の重合中に添加するか、あるいはナイロン６／
６６共重合体に直接添加してもよいし、またこれを多量
に添加したマスターチップとしてナイロン６／６６共重
合体と混合してもよい。

【００２６】ビスアミド系化合物の添加量は、ナイロン
６／６６共重合体１００重量部に対し０．１〜０．５重
量部、特に０．１５〜０．３重量部の範囲から選択され
る。ビスアミド系化合物の添加量が上記の範囲であれ
ば、紡糸ノズルの汚れや、糸押出機スクリューヘの原料
押し込み性の悪化を招くことなく、十分な耐摩耗性の発
現を期待することができる。

【００２７】本発明の織物用ポリアミドモノフィラメン
トの製造方法には、特に限定はないが、下記の方法によ
り製造することが望ましい。

【００２８】すなわち、相対粘度４．５以上のナイロン
６／６６共重合体に、所定量のヒンダードフェノール系
化合物とビスアミド系化合物とを添加したポリアミド組
成物を、１軸または２軸エクストルダーに供給し、２６
５〜２９０℃で２分〜１０分間、好ましくは２分〜５分
間溶融混練した後、エクストルダー先端に設けられた紡
糸パック・フィルターを経由して紡糸口金から押し出
し、冷却温水槽で冷却する。次いで、この未延伸糸を延
伸域に導いて延伸した後、熱セットすることにより、ト
ータル延伸倍率が３〜７倍のポリアミドモノフィラメン
トを得る。

【００２９】上記の方法において、１段目の延伸域はス
チーム雰囲気であることが望ましく、スチーム雰囲気を
採用することによって、熱水雰囲気にした場合と比較し
て、一層の耐摩耗性向上効果を期待することができるば
かりか、糸切れの発生を少なくすることもできる。

【００３０】本発明における織物用ポリアミドモノフィ
ラメントは、１本の単糸からなる連続糸であって、この
モノフィラメントの断面形状はいかなるものでもよく、
例えば丸、楕円、３角、Ｔ、Ｙ、Ｈ、＋、５葉、６葉、
７葉、８葉などの多葉形状、正方形、長方形、菱形およ
び繭型などを挙げることができる。また、これらの形状
を一部変更してもよい。耐摩耗性、姿勢安定性、平滑性
の観点からは、丸断面であることが好ましい。なお、断
面の直径は用途によって選択できるが、通常は０．０１
〜３ｍｍの範囲が最もよく使用される。

【００３１】本発明の工業用織物とは、上記の織物用ポ
リアミドモノフィラメントを少なくとも一部に使用した
ものであり、具体的には、経糸および緯糸の全てに本発
明のポリアミドモノフィラメントに使用したもの、経糸
または緯糸のいずれか一方に本発明のポリアミドモノフ
ィラメントを使用し、他方に他のモノフィラメント素材
を使用して交織したもの、経糸および／または緯糸の一
部に本発明のポリアミドモノフィラメントを使用して交
織したものなどが挙げられるが、本発明のポリアミドモ
ノフィラメントと、ポリエステルモノフィラメントとを
交織してなるもの、特に経糸としてポリエステルモノフ
ィラメントを、また緯糸として本発明のポリアミドモノ
フィラメントを用いて交織したものにおいては、著しい
効果の発現が期待できる。

【００３２】本発明の工業用織物の具体的用途として
は、抄紙ワイヤー、ドライヤーカンバスなどの抄紙用織
物、コンベヤベルトや脱水ベルトなどのベルト用織物、
および各種ベルトプレス用フィルターなどのフィルター
用織物などが挙げられる。

【００３３】ここで、抄紙ワイヤーとは、一重織、二重
織、三重織などの様々な織物として、紙の漉き上げ工程
で使用される織物のことであり、長網あるいは丸網など
として用いられる。このような抄紙用織物において、裏
側のローラー、サクションボックスおよびホイルなどと
接触する部分では、紙原料中に添加されている炭酸カル
シウム、タルク、クレーなどの無機填料による影響と相
まって、特に緯糸が激しい摩耗を受けることになるが、
本発明のポリアミドモノフィラメントを少なくとも一部
の構成素材として使用した抄紙用織物は、摩耗が著しく
抑制されたものとなることから、係る用途において特に
好適な性能を発揮する。

【００３４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。なお、実施例の各種特性の評価は以下に記載
の方法に準じて行った。 ［耐摩耗性］ポリアミドモノフィラメントの両端をフリ
ーにし、周長約１ｍのセット枠に０．４４ｃＮ／ｄｔｘ
の荷重下に固定した状態で１８０℃、１０分間定長熱処
理した後、該モノフィラメントの先端に０．２２ｃＮ／
ｄｔｅｘの荷重をかけ、これを１５００ｒｐｍで回転す
る直径１５ｃｍのセラミック製円筒表面に、中性紙抄紙
用の填料として用いられる三共製薬（株）製の炭酸カル
シュウム粉末“エスカロン”（登録商標）＃８００の
０．５％水懸濁液を、３０±５℃の温度、０．６リット
ル／分の滴下量で滴下しながら接触させて、ポリアミド
モノフィラメントが切断するまでの時間（切断時間）を
測定した。なお、耐摩耗性は、本評価における切断時間
が長い方が好ましい。

【００３５】また、上記の試験を、定長熱処理前のポリ
アミドモノフィラメント（未熱処理品）についても同様
に行って未熱処理品の切断時間を測定し、これらの測定
値から定長熱処理後の切断時間と定長熱処理前の切断時
間との比（定長熱処理後の切断時間／未定長熱処理前の
切断時間×１００）を求めた。 ［耐熱性］ポリアミドモノフィラメントの両端を５０ｃ
ｍのセット枠に固定し、これを熱風乾燥機に入れて１８
０℃にて１６時間処理した後、破断強力をＪＩＳＬ１０
１３の規定に準じて測定し、破断強力保持率を次の式で
求めた。

【００３６】なお、破断強力保持率の高い方が耐熱性が
好ましい。

【００３７】破断強力保持率（％）＝（処理後の強力÷
処理前の強力）×１００ ［相対粘度］ＪＩＳＫ６８１０の９８％濃硫酸を溶剤と
して測定した方法で測定した。 ［操業性］連続押出し紡糸を行う際の状態を観察し、糸
切れおよび原料の紡糸機への押し込み安定性を次の基準
で評価した。

【００３８】○…全て良好 △…糸切れがややあり、原料押し込みやや不安定性であ
るが操業可能 ×…糸切れが多発し、原料押し込み不安定性であるため
操業不可能。 ［実施例１〜４、比較実施例１〜８］ナイロン６とナイ
ロン６６の共重合比率を、表１に示したように種々変更
したポリアミド（主ポリマー）１００重量部に対し、ヒ
ンダードフェノール系化合物（チバガイギー社製・イル
ガノックス１０９８）およびエチレン・ビスステアリル
アミド（ＥＢＡ）を表１に示した割合で配合した組成物
を、それぞれ１軸エクストルダーに供給して、溶融混練
した後に２７０℃の温度で溶融紡糸し、２０℃の冷却浴
で冷却固化した後、引き続き１０１℃のスチームで３．
８倍に延伸し、引き続き１８０℃の熱風の雰囲気中で再
延伸することにより、トータル５．３倍の延伸を行っ
た。次いで０．９倍で弛緩熱セットをし、それぞれ直径
０．２２０ｍｍのポリアミドモノフィラメントを得た。

【００３９】このようにして得られた各ポリアミドモノ
フィラメントの耐摩耗性、耐熱性（破断強力保持率）お
よび製糸工程における操業性について評価した結果を表
１に併せて示す。

【００４０】

【表１】 表１の結果から明らかなように、本発明のポリアミドモ
ノフィラメント（実施例１〜４）は、耐摩耗性および耐
熱性が飛躍的に向上しており、安定した操業性のもとに
製造することができる。 ［実施例５］実施例２で得たポリアミドモノフィラメン
トを緯糸に使用して２重織りの抄紙用ワイヤーを作成し
た。この抄紙用ワイヤーを抄紙工程での実用に供したと
ころ、従来のポリアミドモノフィラメントヲ緯糸に使用
した抄紙用ワイヤーに比較して、はるかに耐久性の優れ
るものであった。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリアミ
ドモノフィラメントは、従来よりも優れた耐摩耗性およ
び耐熱性を有し、工業用織物用資材として有用である。

【００４２】また、本発明のポリアミドモノフィラメン
トを使用した抄紙ワイヤー、ドライヤーカンバスなどの
抄紙用織物、コンベヤベルトや脱水ベルトなどのベルト
用織物、および各種ベルトプレス用フィルターなどのフ
ィルター用織物などの各種工業用織物は、耐久性に優
れ、工業的に極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０３Ｄ 15/00 Ｄ０３Ｄ 15/00 Ｅ Ｄ２１Ｆ 1/10 Ｄ２１Ｆ 1/10 7/08 7/08 Ａ (72)発明者 柵木 朗 愛知県岡崎市昭和町字河原１番地 東レ・ モノフィラメント株式会社内 Ｆターム(参考） 4L035 BB57 BB76 BB80 BB91 DD06 DD14 EE01 EE08 FF01 JJ16 JJ20 KK08 LC03 4L048 AA20 AA24 AA47 AA53 AA56 AB10 AC09 AC14 BA02 BA09 CA01 CA06 CA09 DA24 DA38 DA39 DA40 4L055 CE27 CE31 CF27 CF30 EA19 EA20 EA24 EA27 EA32 FA13 FA19

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カプロアミド単位（ナイロン６単位）と
   ヘキサメチレンアジパミド単位（ナイロン６６単位）と
   からなるナイロン６／６６共重合体１００重量部に対
   し、ヒンダードフェノール系化合物０．０５〜１重量部
   およびビスアミド系化合物０．１〜０．５重量部を添加
   した組成物からなるポリアミドモノフィラメントであっ
   て、このポリアミドモノフィラメントを周長約１ｍのセ
   ット枠に０．４４ｃＮ／ｄｔｘの荷重下に固定した状態
   で１８０℃、１０分間定長熱処理した後、該モノフィラ
   メントの先端に０．２２ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、
   これを１５００ｒｐｍで回転する直径１５ｃｍのセラミ
   ック製円筒表面に、３５±５℃の炭酸カルシュウム粉末
   ０．５％水懸濁液を、０．６リットル／分で滴下させな
   がら連続接触させたときの切断時間が１６０分以上、か
   つこの切断時間と定長熱処理前の切断時間との比（定長
   熱処理後の切断時間／未定長熱処理前の切断時間×１０
   ０）が７０％以上であり、前記定長熱処理を１８０℃で
   １６時間継続した後、ＪＩＳ１０１３の規定に準じて破
   断強力を測定し、この破断強力と前記定長熱処理前の破
   断強力とから算出した破断強力保持率が５０％以上であ
   ることを特徴とする織物用ポリアミドモノフィラメン
   ト。
2. 【請求項２】 前記ナイロン６／６６共重合体が、カプ
   ロアミド単位（ナイロン６単位）８５〜９５重量％とヘ
   キサメチレンアジパミド単位（ナイロン６６単位）１５
   〜５重量％とからなることを特徴とする請求項１に記載
   の織物用ポリアミドモノフィラメント。
3. 【請求項３】 前記ビスアミド化合物がエチレンビスス
   テアリルアミドであることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の織物用ポリアミドモノフィラメント。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の織
   物用ポリアミドモノフィラメントを少なくとも一部に使
   用したことを特徴とする工業用織物。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のポ
   リアミドモノフィラメントとポリエステルモノフィラメ
   ントとを交織してなることを特徴とする請求項４に記載
   の工業用織物。
6. 【請求項６】 抄紙用織物であることを特徴とする請求
   項４または５に記載の工業用織物。